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화옹유역 남양천의 수질관리를 위한 QUAL2E적용과 위해성 평가 (Application of the QUAL2E Model and Risk Assessment for Water Quality Management in Namyang Stream in Hwaong Polder)

  • 장재호;정광욱;김형철;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제39권1호통권115호
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    • pp.110-118
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    • 2006
  • 화옹유역 체절에 따라 조성되는 담수호와 유입하천에서의 레저활동이 안전하게 이루어지기 위해서는 인체건강에 안전한 수질의 확보가 우선되어야 한다. 이 지역의 수질안전을 평가하기 위해서 남양천 소유역에 대해 현장자료를 이용하여 QUAL2E 모형을 적용하여 모의하였고 유량, $BOD_5$,$\;NH_3$-N, T-N, T-P 및 E. coli에 대한 검 ${\cdot}$보정을 실시하였다. 검 ${\cdot}$보정 결과에 의하면 모의값이 실측값을 잘 반영하였으며 모형의 검증을 위해 신뢰도를 분석한 결과 r값이 0.90 이상으로 높게 나타났다. 모의결과에 의하면 현재의 조건에서는 남양천 구간의 지표미생물 E. coli의 농도가 국내 및 국제 휴양용수기준을 모두 초과할 것으로 예측되었다. Beta-Poisson 모형에 의해서 예측한 결과값을 활용하여 위해도 값을 산정하였고, 인자들 간의 불확실성을 고려하여 Monte-Carlo simulation을 적용한 후 95% 신뢰구간의 위해도를 평가하였다. 위해도 평가 결과는 남양천 구간에서 7.9 ${\times}\;10^{-6}\;{\sim}\;9.4\;{\times}10^{-6}$으로 장내질병을 유발가능한 수준인 $10^{-4}$보다 낮은 수준이었다. 그러나, 담수호와 직접 연결되어 낚시나 수영과 같은 레저활동을 하기에 수량이 풍부한 조건을 갖추고 있는 R4지점 등의 경우에는 위해도 범위가 질병 이동이 가능한 수준인 $10^{-6}\;{\sim}\;10^{-8}$의 수준을 나타내었다. 이러한 결과에 의하면, 현재 상태에서는 남양천 구간의 하천용수를 휴양용수로 사용하는 데에 직접적인 위해성은 낮으나, 질병 이동의 가능성이 있는 범위이다. 따라서 인체에 안전한 휴양용수 수질 확보를 위해서는 유역의 오염발생원에서 오폐수처리를 통해 하천 수질이 휴양용수로서 사용하는 데에 적합하도록 충분한 차집시설과 환경 기초시설의 설치 운영이 필요할 것으로 판단된다.

Aminophosphonic Acids 화합물의 생물학적 기능연구 (Study of Synthesis and Biological Function on Aminophosphonic Acids)

  • 김숙희
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제4권4호
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    • pp.39-46
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    • 1971
  • Iso-butyl bromide의 합성을 시작으로 D.L-1-amino-3-methylbutylphosphonic acid의 합성을, Diethyl phophite의 합성을 시작으로 D.L-1-amino-2-phenyl ethylphosphonic acid의 합성을 하였다. 합성되어진 필수 아미노산인 Isoleucine analogue phosphonic acid는 각각 0.2%, 0.4%를 식이에 첨가했고 Phenylalanine analogue phosphonic acid는 0.35%와 0.7%를 각각 첨가하였으며 Standard-1과 Standard-2군과 비교군인 Isoleucine 0.2%와 0.4% Phenylalanine 0.35%와 0.7%군으로써 총 100마리의 숫쥐로 각 7주씩 14주의 사육 실험을 하였다. 동물 사육 기간내의 뇨채취와 사육후의 각 장기의 채취로써 총 질소와 P, glycogen측정을 시도하였다. 이러한 일련의 실험결과 (1) D.L-1-amino-3-methylbuthylphosphonic acid나D.L-1-amino-2-phenylethylphosphonic acid의 유기 합성에 있어서는 다 수율이 낮고 상당히 높은 융점을 보였으며 ${\alpha}-NH_2$기가 Ninhydrin 반응에 예민했다. (2) Aminophosphonic acid의 첨가군(D.L-1-amino-3-methylbutyl phosphonic acid, D.L-1-amino-2-Phenylethylphosphonic acid)에서나 Amino acid(Isoleucine, Phenylalanine)첨가군에 있어서 모든 장기의 무게, 총체내질소 보유율, 간장내 총단백질량과 인의양, 및 뇨를 통한 인의 배설량에 각각 큰 차이를 보이지 않았다. 이로 보아서 Phenylalanine Aminophosphonic acid나 Isoleucine aminophosphonic acid가 다 보통 아미노산인 Isoleucine이나 Phenylalanine에 못지않게 체내에서 이용됨이 밝혀졌다. (3) 그러나 Phenylalanine aminophosphonic acid 첨가군이 간의 glycogen 함량에 있어서 Phenylalanine 첨가군과 Standard군과 비교해 보았을때 높았으며 이는 통계적인 유의성을 나타냈다.(<0.05) 이는 Phenylalanine Aminophosphonic Acid가 active state로써 간내에서 쉽게 이용되어서 Tricarboxylic cycle의 intermediate로 incorporate되는 경향으로 생각 할 수 있다.

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혼합발효 유기질비료의 발효과정 중 이화학성 및 미생물밀도 변화 (Changes in Physicochemical Properties and Microbial Population during Fermenting Process of Organic Fertilizer)

  • 이종태;이찬중;김희대
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.116-123
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    • 2004
  • 유기재배를 위한 화학비료 대체 혼합발효 유기질비료를 개발하기 위하여 깻묵, 어박, 쌀겨, 골분 등의 유기질 자재와 일라이트, 패화석 등을 배합하여 제조하였으며 70일간의 제조과정 중 이화학적 특성 및 미생물 밀도 변화를 조사하였다. 유기질비료의 주요 성분인 깻묵과 쌀겨는 각각 7.6%와 2.6%의 질소와 3.6%와 4.6%의 인산, 1.4%와 2.2%의 칼륨을 함유하였다. 골분은 29.2%의 인산을 함유하였으며 일라이트의 칼륨 농도는 3.8%이였다. 유기질비료의 온도는 혼합 2일후 $50^{\circ}C$ 이상으로 상승하였으며 발효 40일 경과 후 상온과 비슷한 온도로 내려갔다. 발효 초기 수분 함량은 36.3%였으며 1개월 후 16.0%로 감소하였고 그 후 변화가 거의 없었다. 발효 초기에 유기물 함량에 비해 질소의 손실이 커서 탄질비가 증가하였다가 발효 10일 경과 후 서서히 감소하였다. 암모니아태 질소 함량은 혼합 시 $1,504mg\;kg^{-1}$이었으며 10일 후 최고 농도인 $5,530mg\;kg^{-1}$까지 증가하였다가 서서히 감소하였다. 그 반면에 질산태질소 함량은 발효 전 기간 동안 저농도로 유지되었는데 이러한 경향은 높은 pH와 관련이 있다고 판단되었다. 약 2개월간의 발효 후 유기질비료의 질소, 인산, 칼리 및 유기물 함량은 각각 2.7%, 2.8%, 1.8% 및 35.9%이었다. 발효과정 중 유기질비료내 생존하는 호기성세균, Bacillus sp. 및 방선균의 총균수는 각각 $12.5{\times}10^{10}$, $45.5{\times}10^5$$13.6{\times}10^5cfu\;g^{-1}$이었다. Pseudomoaas sp.는 발효초기에 $71.9{\times}10^7cfu\;g^{-1}$이었으나 발효 20일 후에는 온도 상승으로 급격히 감소하여 거의 나타나지 않았다. 균류 중 효모는 발효 초기에 많이 검출되었으며 사상균수은 발효 후기에 많았다.

우리나라 남해안(南海岸)에 분포(分布)된 간척지(干拓地) 토양(土壤)의 특성(特性)에 관(關)한 조사연구(調査硏究)(구포통(鳩浦統)에 관(關)하여) (A Study on the Characteristics of a Reclaimed Marine Soils (Gupo Series) distributed on the Southern Coastal Area of Korea)

  • 정연태;엄기태;신용화
    • 한국토양비료학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.99-105
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    • 1976
  • 우리나라 남해안(南海岸)에 분포(分布)된 간척지토양중(干拓地土壤中)의 하나인 구포통(鳩浦統)에 대(對)한 형태적(形態的) 물리적(物理的) 및 화학적(化學的) 특성(特性)을 조사(調査)하였는 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 남해안일대(南海岸一帶) 리아해안(海岸)에 분포(分布)된 간척지(干拓地)는 저구릉(低丘陵) 또는 구릉곡간(丘陵谷間)에 위치(位置)한 해안곡간간척지(海岸谷間干拓地)로서 대부분(大部分)이 하천(河川)의 영향(影響)없이 퇴적(堆積)되었고 구릉(丘陵)과 매우 가깝게 접(接)하고 있어 내륙곡간지토양(內陸谷間地土壤)과 유사(類似)하며 모래함량(含量)이 높고 미사(微砂)와 점토함량(粘土含量)이 낮아 서해안(西海岸) 일대(一帶)의 넓은 하해혼성평탄지(河海混成平坦地)에 분포(分布)된 토양(土壤)과 구별(區別)된다. 2. 형태적(形態的) 특성(特性)을 보면 표토(表土)는 회갈색(灰褐色)에 약간(若干)의 황갈색(黃褐色) 반문(斑紋)이 있는 사양토(砂壤土)이며 기층(基層)은 회색(灰色) 사양토(砂壤土)로 약간(若干)의 석력(石礫)(약(約) 10%)이 있고 지하수위(地下水位)는 10-30cm로 높다. 간척후(干拓後) 토양생성작용(土壤生成作用)을 받은지 얼마되지 않은 새로운 퇴적층(堆積層)으로 단면(斷面)의 발달(發達)은 없다. 3. n계수(係數)가 0.8내외(內外)로 높아 미열성토양(未熱成土壤)에 속(屬)한다. 4. 화학적특성(化學的特性)에 있어 pH는 표토(表土)로부터 기층(基層)까지 8.0 이상(以上)으로 알카리성(性)이며 유기물함량(有機物含量)은 표토(表土) 1.16%, 그이하(以下) 토층(土層)은 모두 0.5% 내외(內外)로 매우 낮고 양(陽) ion치환용량(置換容量)은 7-9m.e/100g로 낮다. 표토(表土)의 치환성(置換性) 양(陽) ion 즉(卽) Ca: Mg: Na: K의 비(比)는 20:7:4:1이고 염기포화도(鹽基飽和度)는 60% 이상(以上)이다. ($NH_4OAc$법(法)). 전기전도도(電氣傳導度)는 7-12mmhos/cm로 높은 편(便)이고 유효인산함량(有効燐酸含量)이 25ppm 이하(以下)로 매우 낮다. 5. 물리적열성(物理的熱成)을 기준(基準)하여 분류(分類)하면 "Unripe soils with half-ripe subsoils"로 볼수 있고 미칠차시안원안(美七次試案原案)에 의(依)하면 "Hydric Haplaquents"로 되어 물리적열성도(物理的熱成度)를 나타 낼수 있으나 동증보안(同增補案)에 의(依)하면 "Typic Haplaquents"로 되어 타숙성토(他熟成土)와 특성비교(特性比較)가 어렵게 되었다. 그러나 칠차시안(七次試案)의 종결안(終結案)이라 볼 수 있는 토양분류(土壤分類)에 의(依)하면 "Haplic Hydraquents"로 분류(分類)할 수 있어 토양(土壤)의 숙성도(熟成度)를 포함(包含)한 제특성(諸特性)이 잘 반영(反映)되었으며 수개(數個)의 타분류안(他分類案)에서는 물리적숙성도(物理的熟成度)를 나타낼수 없었다.

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2009년 강원 연안의 계절별 수괴 분포 및 영양염의 시공간적 특성 (Seasonal Distribution of Water Masses and Spatio-temporal Characteristics of Nutrients in the Coastal Areas of Gangwon Province of the Korean East Sea in 2009)

  • 최미연;문덕수;정동호;김현주
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.76-88
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    • 2012
  • 우리나라 동해 강원 연안에서의 계절 변화에 따른 수괴의 분포와 화학적 특성을 규명하기 위하여 2009년 2월, 5월, 8월 그리고 11월에 고성, 속초, 양양, 강릉, 동해 연안의 5개 지점에서 CTD 관측과 동시에 영양염의 분포 특성을 조사하였다. 수온과 염분 분포를 통하여 연구해역에서의 수괴는 대마난류표층수, 대마난류중층수, 북한한류수, 동해고유수와 각 수괴들이 혼합된 혼합수로 구분되었다. 계절 변화에 따른 수괴의 분포를 보면 2월은 수직혼합이 활발하였으며 표층수의 대부분이 대마난류중층수에 기인하였고, 5월에 대마난류표층수는 강원 해역까지 진출하지 못하여 관측되지 않았다. 8월은 표층에 대마난류표층수가 유입되었으며, 11월에는 대마난류의 영향이 서서히 줄어들고 북한한류가 다시 강화되어 나타났다. 영양염 농도의 수직적 분포는 계절변화에 관계없이 표층에서 가장 낮은 농도를 보이다가 수온약층 부근에서 급격히 증가하였고, 이후 수심 200 m 이하에서 질산염과 인산염은 수심이 증가함에 따라 대체로 일정한 값을 보였으나 규산염은 증가하는 경향을 보였다. 이는 규산염의 재생산 속도가 다른 영양염의 재 생산 속도에 비해 느리기 때문에 나타나는 현상이다. 연구해역에서의 수괴별 영양염의 농도 분포는 4계절 모두 동해고유수에서 가장 높았고, 그 다음으로 북한한류수, 대마난류중층수, 대마난류표층수의 순이었다. 연구해역에서의 수괴별 N/P ratio는 2월, 5월 그리고 11월은 대부분의 수괴에서 Redfield ratio보다 높거나 비슷한 수치를 나타내고 있어 대체로 이 기간 동안의 표층에서 질산염이 식물플랑크톤 성장의 제한인자로 작용하고 있지 않음을 지시한다. 반면에 8월은 대마난류표층수에서의 N/P ratio가 Redfield ratio보다 크게 낮게 나타났으며 표층에서 질산염 평균 농도가 0.86 ${\mu}m$을 나타내어, 본 연구해역에서는 8월의 표층에서 질산염이 식물플랑크톤 성장의 제한인자로 작용하고 있음을 보여주고 있다.

산림훼손토양 복원을 위한 부숙토 개발 연구 (The Study of Solid Waste Compost Development for Reclaiming Damage Soil in Forest)

  • 나승주;장기운;양희영;전한기;이종진
    • 유기물자원화
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    • 제13권2호
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    • pp.107-120
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    • 2005
  • 산림훼손토양 복원 유기성소재로 부숙토를 제조하기 위하여 하수슬러지와 제지슬러지의 혼합에 따른 부숙토 제조과정중의 온도변화는 외부온도가 낮았던 초기 5일간은 변화가 없었으나 5일차에 1차 뒤집기 이후 A, C처리구는 각각 10, 9일차에 $50^{\circ}C$ 이상으로 온도가 증가된 후 15일 이후 감소하는 경향을 나타내었다. 부숙화 18일에 2차 뒤집기 이후 온도변화는 $10^{\circ}C$이하로 주발효 종료시점으로 판단되었고 이후 후숙기간 동안 온도는 점차 낮아져 30일차에는 안정화되었다. 수분함량은 모든 처리구가 9일차부터 감소하는 경향을 나타내었으나 부자재의 혼합이 적은 A, B처리구는 수분감소량이 1일차와 36일차에 비슷하였다. pH 변화는 5에서 10일 사이 약 pH 1 감소를 하였으나 10일 전후를 기준으로 다시 상승하여 36일차에는 1일차와 비교하여 약 pH 0.4 내외의 감소를 보였다. 총탄소 함량은 4~7% 감소하였으며 총질소는 0.5%이내 증가하는 결과를 보였다. C/N율은 모든 처리구에서 8 이내 감소하였다. 암모니아태 질소는 500mg/kg 이내 감소하고 질산태 질소는 173mg/kg 이내 증가하는 경향을 나타내었다. 양이온치환용량(CEC)은 모든 처리구에서 $30cmol^+/kg$ 이상 증가하는 경향을 나타내었다. 부숙토 제조과정 중 중금속의 함량은 초기와 최종에서 큰 변화는 없었으며 공정규격 가 등급에 적합하였다. 부숙도 판정에서 C처리구가 원형여지크로마토 그래피에서 완숙은 아니지만 부숙이 진행된 것을 확인할 수 있었고 식물독성 실험에서도 배추와 잔디에서 각각 64, 66의 G.I값을 나타내어 처리구 중 가장 높은 부숙도를 나타내었다.

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강제환기식 육계사내의 환기효율성 조사연구­(I)하절기 (Study on Ventilation Efficiency of a Mechanically Ventilated Broiler House­(I)Summer Season)

  • 이인복;정문성;유병기;전종기;김경원;이승기
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.103-112
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    • 2003
  • 국내 대형육계사의 최적 환기 구조 개발을 위한 주요환경요소의 적정성, 안정성, 균일성 등의 기초 자료가 매우 부족한 실정이어서, 강제 환기식 육계사에서 하절기동안 기상데이터와 함께 육계사 내 주요 환경변수를 시간별로 측정하였다. 이번 실험을 통하여 앞으로 시설 및 환기구조 개선을 통한 열적 스트레스 감소 등 닭 생산성을 더 높일 수 있는 여지가 많이 있다는 것을 알 수 있었다 이 연구의 목적은 강제 환기식 육계사내의 주요 환경요소 및 환기 효율성 등을 정확하게 이해하고, 현 시설 및 환기구조상의 문제점을 파악하고자 함이었다. 이 자료는 앞으로 공기유동분석 등 공학적 접근을 통한 시설 및 환기구조 개선연구를 위한 기초 자료로 활용될 계획이며, 실험결과는 다음과 같다. 1. 계사 내 평균온도는 적정온도와 최대 $10.4^{\circ}C$ 차이가 발생하였고, 일별 낮과 밤 온도차는 최대 $8.7^{\circ}C$가 발생하였다. 계사 내 0.4m 높이에서의 시간별 계사 내 온도의 균일성은 최대 $3.7^{\circ}C$가 발생하였다. 하절기동안 최대 환기를 유지하기 때문에 계사의 폭별 및 높이별 최대 온도차는 각각 $1.0^{\circ}C$ 미만으로 크게 발생하지 않았다. 2. 시험기간 중 계사 내 평균습도는 최고 94.7%, 평균 78.9%, 최저 46.3% 이었고, 지점별 측정된 최대 및 최소습도는 각각 99.9%와 44.7%이었다. 쿨링패드, 포그팬 등을 이용하여 온도가 상승하는 것을 방지할 수는 있었지만 이에 따른 습도조절이 매우 어려웠음을 알 수 있었다. 3. 시험기간 중 열량계수는 각각 최대 2,787, 평균 2,185, 그리고 최소 1,432이었으며, 사육기간의 약 98% 이상이 더위에 대한 대책이 필요하거나 아주 위험한 상태로 나타났다. 4. 환기량을 최대로 유지하는 하절기 동안, 계군에서의 암모니아가스와 분진농도는 허용한 계에 비하여 매우 낮았으며, 닭의 성장과 함께 꾸준하게 증가하였다. 추후 측정범위가 더 크고 더욱 정교한 측정계를 사용하여야 할 것으로 판단된다. 5. 계사 중앙에 계군에서 측정된 공기유속은 최고 1.7m/s 이었고, 하절기동안 닭의 열적스트레스를 줄이기 위하여 계군에서의 공기유속을 증가시킬 수 있는 환기구조 개발이 필요하다. 6. 계사 내 바닥의 표면온도는 최고 $34.5^{\circ}C$와 최저 $29.7^{\circ}C$로 측정되었고, 계사내 지붕의 표면 온도는 최고 $29^{\circ}C$가 측정되었다. 계사 내 표면 온도 및 닭의 표면 온도는 계사내 공기온도의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.

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병원성미생물의 불활성화를 위한 산·알칼리처리가 양돈분뇨의 이화학적 성상에 미치는 영향 (Physicochemical Changes of Swine Manure by the Treatment of Acid and Alkali for Inactivation of Pathogenic Microorganisms)

  • 김초롱;김수량;김하제;전상준;한호;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.229-234
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    • 2012
  • 본 연구는 구제역 긴급행동 지침 (SOP)에서 제시한 화학적 처리가 양돈분뇨의 이화학적 성상에 미치는 영향을 알아보고 이에 따른 적절한 후처리 방법을 모색하기 위하여 수행한 것이다. 가축분뇨의 알칼리처리-산중화 및 산처리-알칼리 중화처리는 처리조건에 따라 다양한 이화학적 변화가 있었으며, 이에 대한 결과요약은 다음과 같다. 1. B4 처리구 (Citric Acid-Calcium Oxide)의 경우는 산처리 후 알칼리 중화처리 시에 응고현상이 발생하였다. 이는 구연산과 생석회의 투입으로 인한 물질 간 화학적 결합에 기인하는 것으로 사료된다. 2. 산처리-알칼리 중화 (B처리구)의 모든 처리구에서 EC가 약 50 mS/cm 전후까지 증가 하였으며, A4 처리구를 제외한 알칼리처리-산 중화 (A처리구)에서는 처리 후 원수의 EC 보다도 낮은 경향을 나타냈다. 3. $NH_4{^+}$-N의 농도는 산처리-알칼리 중화 (B처리구)에서 처리 후 거의 변화가 없는 반면, 알칼리처리-산 중화 (A처리구)에서는 급격히 감소하였다. 이는 암모니아의 탈기로 인한 기작으로 사료되며, 특히 CaO를 이용한 A1, A2 처리구에서 두드러지게 나타났다. 4. 알칼리처리-산 중화 및 산처리-알칼리 중화는 처리조건에 따라서 이화학적 변화의 양상이 다양하다. 적정 pH 수준을 위한 시약의 소요량 및 운영관리 면에서 볼 때, 병원성미생물 등으로 오염된 가축분뇨 화학적 전처리시에는 산처리-알칼리중화 (B처리구) 보다는 알칼리처리-산 중화 처리구 (A처리구) 적합 할 것으로 사료된다. 그러나 자원화, 정화처리 등 후처리방법의 선정은 각 농가 및 지역적 환경요소에 따라 다르므로 산 알칼리제제의 소요량에 따른 경제성 평가 및 처리목적 등에 대한 충분한 검토가 필요하다.

Astaxanthin 생합성을 위한 Phaffia rhodoxyma 변이주 B76의 발효공정 특성 (Fermentation Process Characteristics of Phaffia rhodozyma Mutant B76 for Astaxanthin Biosynthesis)

  • 임달택;이은규
    • KSBB Journal
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    • 제15권2호
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    • pp.125-133
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    • 2000
  • Astaxanthin의 산업적인 생합성을 위하여 wild type인 P.rhodozyma B30 효모를 UV, NTG 등으로 돌연변이 처리하여 0.5 mM $\beta$-ionone이 포함된 선별배지에서 carotenoids 합성능력이 우수한 변이주 B76을 분리하였다. 변이주 B76은 wild type과 비교시 균체 생성능력은 큰 차이가 없었으나 carot-enoids 합성능력은 40% 이상, astaxanthin 합성능력은 50% 이상 향상되었다. 선별된 변이주 B76의 최적 발효배지 및 배양 조건 선정을 위한 플라스크 배양실험 결과 최적 탄소원으로 glucoserk, 최적 질소원은 CSL : (NH4)2SO4 : yeast extract = 6 : 2 : 0.1이 혼합된 배지가 선정되었다. C/N ratio는 1.7~2.0 범위에서 유사한 발효성능을 보았으며(산업적인 생산성을 고려하여 2.0을 최적으로 선정), 배양온도는 $22^{\circ}C$가 최적이었다. 초기 pH는 가장 높은 세포농도를 나타낸 6.0을 최적으로 하였다. 종균 접종량은 전반적으로 균체량과 carotenoids 합성능력에는 영향을 미치지 않았으며 산업적인 생산성을 고려하여 3%(v/v) 수준이 적절한 것으로 사료되었다. 이와 같이 플라스크 배양을 통해 확립된 최적 배지 및 배양조건을 기초로 5 L 발효조를 이용한 회분식 배양실험을 통해 탄소원의 최적 농도는 18%임을 확인하였다. 특히 B76 변이주는 22%(w/v)까지의 고농도 glucose 존재하에서는 catabolite rep-ression을 받지 않는 것으로 나타났다. 용존산소가 부족한 경우에는 균체성장 및 색소합성이 저해되었고, 따라서 통기속도 1.0 v/v/m, 교반속도 400 rpm 이상을 유지함이 필요하였다. B76 세포는 배양 3일차에 exponential phase에 진입한 후(최대 Yx/s = 0.37) 배양 4일차에 stationary phase에 도달하였다. Carotenoids 및 astaxanthin 생합성은 세포성장이 정지한 후인 배양 5일차에 급격하게 증가하는(최대 Yp/s = 1.08) 전형적인 mixed-growth-associated 형태를 나타냈다. 이는 exp-onential phase 동안 급격한 균체성장으로 용존산소가 부족하여 NADH balance에 의해 astaxanthin 생합성 경로 중 탈수소화 단계가 저해되기 때문으로 사료되었다. 최종 세포농도는 43.3 g/L, 단위부피당 carotenoids 함량은 149.4 mg/L, astaxanthin 함량은 110.6 mg/L로서 산업적인 생산성이 있는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통하여 개발된 변이주 B76 및 이의 대량 발효를 위한 최종조건의 정립은 향후 astaxanthin의 산업적 생산공정에 필요한 기초자료로 이용될 것으로 기대된다.

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보 건설에 따른 영산강의 조류 발생 및 환경 변화: 수질측정망 장기 자료 분석 (The Change in Patterns and Conditions of Algal Blooms Resulting from Construction of Weirs in the Youngsan River: Long-term Data Analysis)

  • 신용식;유행선;이학영;이다혜;박건우
    • 생태와환경
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    • 제48권4호
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    • pp.238-252
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    • 2015
  • 4대강 사업의 일환으로 추진된 보 건설이 영산강의 조류발생 형태와 제반 환경조건에 미치는 영향을 조사하기 위해 장기 (2001~2014년) 자료 (환경부 물환경정보시스템)를 분석하였다. 분석 항목으로 조류 발생의 형태를 파악할 수 있는 엽록소 ${\alpha}$와 환경인자인 부유물질, 암모늄, 질산염, 인산염, 총 질소, 총 인, N : P ratio 등이다. 조사 정점은 최상류에 위치한 담양 (DY)에서 하류의 무안1 (MA1)까지 포함 (총 12개)한다. 분석 항목별로 시간적 분포를 시계열로 분석하였고, 건설 전과 후의 직접적인 비교를 위해 전과 후 3년간 자료 (2006~2008년, 2012~2013년)를 Box-Whisker Plot으로 도시하여 분석하였다. 또한 항목들 간의 상관성 분석 (Pearson's correlation analysis)도 실시하였다. 분석 결과, 수층의 탁도를 결정하는 부유물질은 보 건설 기간 중에 부유물질 농도가 보 건설 전에 비해 거의 모든 정점에서 상당 폭 증가한 반면 건설 이후에는 상류 및 중류에 위치한 정점들을 중심으로 확연하게 감소하였다. 암모늄은 건설 이전에 비해 건설 이후 증가하는 경향을 보인 반면, 나머지 영양염은 감소하였고 이로 인해 N : P ratio가 증가하는 경향을 보였다. 엽록소 ${\alpha}$는 건설 중에는 모든 정점에서 감소하였으나, 건설 후에 부유물질 (탁도)이 감소하였던 정점에서 건설 전에 비해 확연히 증가하는 형태를 보여 주었다. 이는 영산강에서 보 건설 이후 인산염과 같은 영양염이 감소했지만, 동시에 탁도가 감소하면서 조류가 대발생 할 수 있는 환경이 조성되었음을 제시하는 결과라 할 수 있다